基于OpenGL的三维图形的绘制_吴爱兰

ＰＳＬＩＢＬＩＮＧＳ｜ＷＳ＿ＣＬＩＰＣＨＩＬＤＲＥＮ；（２）ＯｎＣｒｅａｔｅ

为了使ＯｐｅｎＧＬ能在绘图表面（窗口或位图）上绘制图象，必须先对绘图表面进行初始化，既通过对象素格式的描述（分配并填充ＰＩＸＥＬＦＯＲＭＡＴＤＥＳＣＲＩＰＴＯＲ结构）、选择（通过ＣｈｏｏｓｅＰｉｘｅｌＦｏｒｍａｔ函数）和设置（通过ＳｅｔＰｉｘｅｌＦｏｒｍａｔ函数），规定绘图表面的某些属性。此外，只有在ＯｐｅｎＧＬ环境中，ＯｐｅｎＧＬ命令才能被接受并执行，所以我们必须创建ＯｐｅｎＧＬ绘制环境（由函数ｗｇＣｒｅａｔＣｏｎｔｅｘｔ完成）。在必要的情况下，还将进一步创建调色板。我们选择视图类消息句柄ＯｎＣｒｅａｔｅ作为完成这些工作的恰当场所。

（３）ＯｎＳｉｚｅ

窗口大小变动时会触发消息句柄，ＯｎＳｉｚｅ在此函数中，我们的目的是建立３Ｄ　ＯｐｅｎＧＬ坐标与２Ｄ屏幕坐标之间的映射，体现为做三件事：

获取当前的绘制环境。这个使用ｗｇＭａｋｅＣｕｒｒｅｎｔ函数来完成，函数如下所示，ＢＯＯＬ　ｂＲｅｓｕｌｔ＝ｗｇＭａｋｅＣｕｒｒｅｎｔ（ｄｃ．ｍ＿Ｈｄｃ，ｍ＿ｈｒｃ）；

设置映射方式。ＯｐｅｎＧＬ大量使用矩阵运算，因为场地景到屏幕的变换，以及３Ｄ图形的３Ｄ旋转、平移和缩放都是采用矩阵变换实现的。在ＯｎＳｉｚｅ函数中，我们使用投影栈来设置我们观察物体的方法，总共用到四个函数，如下所示，

ＧＬｄｏｕｂｌｅ　ｇｌｄＡｓｐｅｃｔ＝（ＧＬｄｏｕｂｌｅ）ｃｘ／（ＧＬｄｏｕｂｌｅ）ｃｙ；

ＧｌＭａｔｒｉｘＭｏｄｅ（ＧＬ＿ＰＲＯＪＥＣＴＩＯＮ）；／／指定所使用的矩阵栈

ＧｌＬｏａｄＩｄｅｎｔｉｔｙ（）； ／／清空矩阵栈ＧｌＰｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ（４５．０，ｇｌｄＡｓｐｅｃｔ，１．０，１０．０）；／／设定用户的可见区域

ＧｌＶｉｅｗｐｏｒｔ（０，０，ｃｘ，ｘｙ）； ／／设置在用户区上的绘制区域

激活当前绘制环境。在使用多个绘

基于ＯｐｅｎＧＬ的三维图形的绘制

吴爱兰１ 楼建列２

１、浙江公路机械技工学校 ３１００１４

２、浙江经济职业技术学院教育技术中心 ３１００１８

一、ＯｐｅｎＧＬ的简介

目前ＯｐｅｎＧＬ是工业界公认的先进而强大的三维图形编程接口（３Ｄ　ＡＰＩ）。它有着功能完备的二维和三维图形处理能力，是理想的三维应用程序开发工具。它包含将近１２０个绘制点、线和多边形等３Ｄ图形原语的绘制命令，及其他众多的功能函数，能处理各种图形基本元素及图形特征效果，如明暗度、纹理贴图、Ｚ缓冲、反走样、光照模型等。

ＯｐｅｎＧＬ是Ｖｉｓｕａｌ　Ｃ＋＋中附带的ＳＤＫ（Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　Ｋｉｔ）。它直接使用绘制环境，间接使用设备环境，因此设备环境中的当前画笔、画刷、颜色、字体等均对ＯｐｅｎＧＬ绘制无任何影响。甚至ＧＤＩ映射模式都对ＯｐｅｎＧＬ不起作用。所以，使用ＭＦＣ开发应用程序并采用ＯｐｅｎＧＬ进行绘制，必须遵循一定的规范，先建立ＯｐｅｎＧＬ绘制环境，然后才能使用ＯｐｅｎＧＬ命令。

二、ＯｐｅｎＧＬ绘图环境的设置

２．１　准备工作

为了能够使用ＯｐｅｎＧＬ命令，必须要在预编译头文件中加入两个库函数，ｏｐｅｎｇｇｌ３２．ｌｉｂ、ｇｌｕ３２．ｌｉｂ，如果还需要使用辅助库中所定义的函数，则需要再加入　ｇｌａｕｘ．ｌｉｂ　库函数。

２．２　消息句柄

（１）ＰｒｅｃｒｅａｔｅＷｉｎｄｏｗ

为了使用ＯｐｅｎＧＬ绘制，必须先在有关窗口的客户区中进行ＯｐｅｎＧＬ初始化，即需要重载消息句柄ＰｒｅｃｒｅａｔｅＷｉｎｄｏｗ并将窗口风格规定为：ｃｓ＿ｓｔｙｌｅ｜＝ＷＳ＿ＳＬＩ

制环境的情况下，即将离开时，应调用ｗｇｌＭａｋｅＣｕｒｒｅｎｔ来激活当前绘制环境，ｗｇｌＭａｋｅＣｕｒｒｅｎｔ（ＮＵＬＬ，ＮＵＬＬ）；

（４）ＯｎＤｒａｗ

此函数真正负责绘制３Ｄ图象，包括以下步骤：

在ＤＣ中选择并实现调色板；

调用ｗｇｌＭａｋｅＣｕｒｒｅｎｔ使绘制环境成为当前的；

调用ＯｐｅｎＧＬ命令绘制场景；

如果使用双缓存像素格式，交替绘制缓存；

重新为ＤＣ选择原始的调色板。经过上述一系列步骤以后，ＯｐｅｎＧＬ的绘图环境就已经设置完成，下面就可以通过ＯｐｅｎＧＬ的绘图命令进行图形的绘制。

三、三维图形的绘制

设置完成ＯｐｅｎＧＬ的绘图环境后，就可以在ＶＣ＋＋中使用ＯｐｅｎＧＬ三维函数库进行图形的绘制。函数的使用如下：

ｇｌＰｏｌｙｇｏｎＭｏｄｅ函数是用来选择多边形光栅化模式的。它的原型是ｖｏｉｄｇｌＰｏｌｙｇｏｎＭｏｄｅ（Ｇｌｅｎｕｍ　ｆａｃｅ　，Ｇｌｅｎｕｍｍｏｄｅ），其中，参数ｆａｃｅ用来指定ｍｏｄｅ应用的多边形，对于正面多边形，必须为ＧＬ＿ＦＲＯＮＴ，对于反面多边形，必须为ＧＬ＿ＢＡＣＫ，对于正面和反面多边形，必须为ＧＬ＿ＦＲＯＮＴ＿ＡＮＤ＿ＢＡＣＫ。参数ｍｏｄｅ用来指定多边形光栅化的方式，可以选择的值为ＧＬ＿ＰＯＩＮＴ、ＧＬ＿ＬＩＮＥ和ＧＬ＿ＦＩＬＬ。

ｇｌＢｅｇｉｎ和ｇｌＥｎｄ函数用来限定一组或多组图原的顶点定义。ＯｐｅｎＧＬ绘制的所有复杂的三维物体都是由一定数量的基本图形元素（点、线、多边形）构成。曲线和曲面分别是由一系列直线段和多边形近似得到。基本图元类型由ｇｌＢｅｇｉｎ的参数设定，它的参数只有一个变量，该

ｒｅｍｏｔｅＥＰ）；

其中的参数ｒｅｍｏｔｅＥＰ是一个ＩＰＥｎｄＰｏｉｎｔ类的实例，用于表示发送数据的远程主机。Ｒｅｃｅｉｖｅ方法的典型应用如下所示。

ＵｄｐＣｌｉｅｎｔ　ｒｅｃｅｉｖｉｎｇＵｄｐＣｌｉｅｎｔ　＝ｎｅｗ　ＵｄｐＣｌｉｅｎｔ（１１０００）；

ＩＰＥｎｄＰｏｉｎｔ　ＲｅｍｏｔｅＩｐＥｎｄＰｏｉｎｔ　＝ｎｅｗ　ＩＰＥｎｄＰｏｉｎｔ（ＩＰＡｄｄｒｅｓｓ．Ａｎｙ，　０）；

Ｂｙｔｅ［］　ｒｅｃｅｉｖｅ　＝　ｒｅｃｅｉｖｉｎｇＵｄｐＣｌｉｅｎｔ．

为了实时接收远程主机发送的数据，可以在应用程序中创建一个单独的线程执行相应的功能。其流程如图３所示。

在接收线程中，使用了循环来接收已传输的数据。当不需要接收数据时，需要在应用程序中结束该线程。

４　结束语

针对ＵＤＰ协议的编程在计算机网络中有着较为广泛的应用。本文介绍的实例在．ＮＥＴ　Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ　２．０下测试通过，运行正常，这对于将现有的网络应用程序移植到．ＮＥＴ平台有一定的借鉴作用。

图２　发送数据流程图图３　接收数据流程

变量指定了顶点可以绘制的１０种方式，有ＧＬ＿ＰＯＩＮＴＳ、ＧＬ＿ＬＩＮＥＳ、ＧＬ＿ＬＩＮＥ＿ＳＴＲＩＰ、ＧＬ＿ＱＵＡＤＳ和ＧＬ＿ＰＯＬＹＧＯＮ等。而ｇｌＢｅｇｉｎ和ｇｌＥｎｄ之间为组成基本图元的顶点序列，这就是说，ＯｐｅｎＧＬ通过一定顺序的顶点序列来构造几何元素。ｇｌＣｏｌｏｒ３ｆ函数主要是对顶点坐标赋颜色值，使得程序可以对面进行颜色渲染。顶点的绘制是由

ｇｌＶｅｒｔｅｘ３ｆ函数来负责，它有三个参数，这就代表了一个顶点的三个坐标值。

四、举例说明

下面的图形就是使用ＶＣ＋＋和ＯｐｅｎＧＬ，通过上面的步骤得出的一个简单的三维图形。在图ａ中的三维图形是一个六面体的线框盒子；而图ｂ中的三维图形是在表面上被涂了不同颜色的六面体。

五、总结

本文阐述了利用ＶＣ＋＋的ＭＦＣ类库和ＯｐｅｎＧＬ来绘制三维图形的原理和过程，

图　ａ图　ｂ

Ｒｅｃｅｉｖｅ（ｒｅｆ　ＲｅｍｏｔｅＩｐＥｎｄＰｏｉｎｔ）；

ｓｔｒｉｎｇ　ｒｅｔｕｒｎＤａｔａ　＝　Ｅｎｃｏｄｉｎｇ．ＡＳＣＩＩ．ＧｅｔＳｔｒｉｎｇ（ｒｅｃｅｉｖｅ）；

Ｃｏｎｓｏｌｅ．ＷｒｉｔｅＬｉｎｅ（＂接收到的数据为：＂＋ｒｅｔｕｒｎＤａｔａ．ＴｏＳｔｒｉｎｇ（））；

３　点对点即时通信功能的实现

在实现点对点即时通信功能时，主要解决数据的发送和接收两个方面的问题。

３．１ 发送数据

发送数据可以在应用程序中完成，其流程如图２所示。

３．２ 接收数据

并举列说明。但ＯｐｅｎＧＬ除了图形的绘制以外，还能进行动画的设计，利用ＶＣ＋＋的强大功能，还可以进行人机交互功能的实现。这些在以后的工作中将会进一步得到实现。